足球视频分析中进球镜头检测方法研究

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足球视频中精彩镜头的检测技术是在多媒体和网络技术飞速发展的背景下产生的。它能够帮助人们在海量的足球比赛视频中迅速的找到自己想要的内容,这对于职业足球的从业人员和足球相关产业的从业人员来说具有十分重要的意义。目前大多数的精彩镜头检测方法都是基于对镜头分类,视频结构的分析,嵌入式隐马尔科夫链等技术。虽然这些检测技术能够得到比较令人满意的结果,但是它们也都有各种各样的缺点。例如有的计算复杂,难于模拟,有的需要大量的训练数据,并且稳定性较差。这些因素导致了目前以后的算法很难被大规模的使用。   本文提出了一种全新的足球视频中进球镜头的检测算法。这种方法相比于已有的进球检测算法的主要优势有:检测结果对镜头分类依赖低,不使用嵌入式隐马尔科夫链等概率论相关的算法,对训练数据的需求量小。因此本算法计算复杂度相对较低,易于仿真。从试验结果来看,对进球镜头的检测有非常高的查全率和较高的查准率。   本文的主要工作如下:   ·从理论基础,相关技术以及具体的步骤等方面详细介绍了本文所设计的足球视频中进球镜头的检测算法。对于足球比赛视频来说,记分牌部分的文字和数字要比画面中的其他语义目标有更加丰富的边界信息.通过对图像进行镜头分类和边界提取等预处理之后,边界部分的亮度值要远高于其他部分。以这个条件为基础,通过对整幅图片中所有像素点的亮度逐-扫描并且依据亮度较大的像素点是数目来定位出记分牌中的比分部分。然后利用比分部分的变化幅度来查找视频中的进球镜头。   ·使用采用C/OpenCV编程实现本文设计的算法,并选取合适的检验数据进行仿真,并且展示了仿真的结果。   ·对检测结果中误检率相对较高的情况予以分析,并给出了相应的改进的方案。造成误检的主要原因有:电视台的计时钟与视频中的记分牌重合造成的误检,以及赛事logo造成镜头的渐变导致的误检。针对第一种误检,采用了对初检的结果附加禁区检测和球门检测来联合验证的方法。其中禁区的检测是基于霍夫变换实现的,以图像中球场标记线的总长度作为判定标准。球门检测则采用了垂直投影法来实现,依据投影值的大小来检测球门是否存在。针对第二种误检,本文则利用画面中球场主色调所占的比例这一特征值来加以排除。当赛事logo出现造成镜头渐变时,整幅画面会呈现出与比赛过程中的其他画面完全不同的主色调,此时整幅画面中球场主色调所占的比例会非常低。利用这个特点就可以有效的降低这种误检的发生。
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